專利名稱：表面曝氣節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種污水處理輔助設(shè)備，具體涉及一種表面曝氣節(jié)能控制裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著工業(yè)迅速發(fā)展，污水污染問題日益嚴(yán)重。目前，在污水處理工藝中，生物處理工藝是廣泛被采用的一種污水處理技術(shù)，其過程是一個(gè)復(fù)雜的生化過程。在生物處理工藝中，為氧化分解被處理的污水中含有的有機(jī)物，需要使被處理的污水中的有機(jī)物與溶解氧充分接觸，曝氣裝置即是將空氣中的氧強(qiáng)制向液體中轉(zhuǎn)移的裝置，從而使被處理的污水獲得足夠的溶解氧。在現(xiàn)有污水處理工藝中，曝氣機(jī)向被處理的污水內(nèi)排放氣體的量通常采用人工經(jīng)驗(yàn)控制方式，因此，無法精確控制曝氣機(jī)排放氣體的量；并且，常常導(dǎo)致排放氣體的量超標(biāo)，因此曝氣體長時(shí)間運(yùn)行而浪費(fèi)大量電能，對國內(nèi)部分污水處理廠耗電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，曝氣機(jī)占據(jù)了總耗電量的50-70%，所以曝氣過程是整個(gè)污水廠節(jié)能降耗運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此外，人工經(jīng)驗(yàn)控制曝氣量，還存在曝氣過程不穩(wěn)定的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種表面曝氣節(jié)能控制裝置，能夠自動(dòng)控制污水處理工藝中曝氣機(jī)的曝氣量，具有控制精確以及曝氣過程穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，還能夠有效的節(jié)約能源。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提供一種表面曝氣節(jié)能控制裝置，包括控制器、變頻器、用于向被處理的污水中曝氣的曝氣機(jī)和用于采集被處理污水水質(zhì)信息的一種以上水質(zhì)在線監(jiān)測儀表；所述控制器的輸入端分別與各種所述水質(zhì)在線監(jiān)測儀表連接，所述控制器的輸出端通過所述變頻器與所述曝氣機(jī)連接。優(yōu)選的，還包括上位機(jī)；所述控制器通過通信網(wǎng)絡(luò)與所述上位機(jī)連接。優(yōu)選的，所述水質(zhì)在線監(jiān)測儀表包括DO檢測儀和/或COD檢測儀和/或MLSS檢測儀和/或PH傳感器和/或水位傳感器和/或污泥界面儀和/或氨氮在線檢測儀。優(yōu)選的，所述控制器通過現(xiàn)場總線分別與各種所述水質(zhì)在線監(jiān)測儀表連接。優(yōu)選的，還包括報(bào)警裝置；所述報(bào)警裝置與所述控制器連接。優(yōu)選的，所述報(bào)警裝置為聲音報(bào)警裝置、光報(bào)警裝置和短信報(bào)警裝置。優(yōu)選的，還包括顯示裝置；所述顯示裝置與所述控制器連接。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型提供的表面曝氣節(jié)能控制裝置，能夠自動(dòng)控制污水處理工藝中曝氣機(jī)的曝氣量，為各種復(fù)雜污水處理工藝提供精確供氣方案，適用于表面曝氣的多種活性污泥處理工藝及其改良工藝，具有控制精確以及曝氣過程穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，還能夠有效的節(jié)約能源。
圖I為本實(shí)用新型提供的表面曝氣節(jié)能控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明如圖I所示，本實(shí)用新型提供一種表面曝氣節(jié)能控制裝置，包括控制器、變頻器、用于向被處理的污水中曝氣的曝氣機(jī)和用于采集被處理污水水質(zhì)信息的一種以上水質(zhì)在線監(jiān)測儀表；所述控制器的輸入端分別與各種所述水質(zhì)在線監(jiān)測儀表連接，所述控制器的輸出端通過所述變頻器與所述曝氣機(jī)連接。其中，水質(zhì)在線監(jiān)測儀表包括但不限于DO (Dissolved Oxygen,溶解氧)檢測儀和 / 或 COD (Chemical Oxygen Demand,化學(xué)需氧量或化學(xué)耗氧量)檢測儀和/或MLSS (Mixed Liquid Suspended Solids,混合液懸浮固體濃度)檢測儀和/或PH傳感器和/或水位傳感器。在具體布置現(xiàn)場，控制器可以通過現(xiàn)場總 線分別與各種所述水質(zhì)在線監(jiān)測儀表連接。另外，還包括報(bào)警裝置和顯示裝置；所述報(bào)警裝置與所述控制器連接。報(bào)警裝置可以為聲音報(bào)警裝置、光報(bào)警裝置和短信報(bào)警裝置。顯示裝置與所述控制器連接。為實(shí)現(xiàn)對控制器遠(yuǎn)程控制的目的，還包括上位機(jī)；所述控制器通過通信網(wǎng)絡(luò)與所述上位機(jī)連接。本實(shí)用新型提供的表面曝氣節(jié)能控制裝置的工作過程為(I)在對污水進(jìn)行處理的過程中，向污水中安裝各種水質(zhì)在線監(jiān)測儀表；水質(zhì)在線監(jiān)測儀表實(shí)時(shí)采集污水水質(zhì)信息，并將采集到的污水水質(zhì)信息上傳給控制器；其中，污水水質(zhì)信息包括當(dāng)前DO值；(2)控制器接收各種污水水質(zhì)信息，并通過預(yù)設(shè)模型進(jìn)行計(jì)算，得到被處理的污水的當(dāng)前氧含量和實(shí)際需氧量；然后對比當(dāng)前氧含量和實(shí)際需氧量后產(chǎn)生控制信號(hào)；本實(shí)用新型中，控制器內(nèi)預(yù)設(shè)模型是對污水廠生物處理工藝主要特征的抽象和再現(xiàn)，可以對處理過程中各種擾動(dòng)進(jìn)行及時(shí)判度并適當(dāng)應(yīng)對，以達(dá)到精確控制的效果。由于污水廠是一個(gè)開放的系統(tǒng)，會(huì)受到環(huán)境的影響；除此之外，污水廠的進(jìn)水變化也具有一定的趨勢性，這些因素均會(huì)造成污水處理模型特征數(shù)值的變化，控制器通過各種儀器儀表及時(shí)跟蹤這些變化，并對預(yù)設(shè)模型做出相應(yīng)的調(diào)整，從而能夠保證預(yù)設(shè)模型的精確性。(3)控制器向變頻器發(fā)送控制信號(hào)，通過變頻器調(diào)節(jié)曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速，即調(diào)節(jié)曝氣機(jī)的充氣量，從而使被處理的污水中的氧含量趨向于實(shí)際需氧量；循環(huán)執(zhí)行(1)_(3)，實(shí)現(xiàn)對被處理的污水中氧含量的實(shí)時(shí)精確調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能曝氣的目的。通過控制器的控制，以污水的需氧為基準(zhǔn)，以曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速控制為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)DO精確控制。另外，還可以實(shí)現(xiàn)間歇曝氣、微量曝氣、正常曝氣、溶解氧分布控制等。幫助用戶實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的優(yōu)化控制。污水處理工藝中，DO值是快時(shí)標(biāo)變量，其動(dòng)力學(xué)特性是非線性和時(shí)變的，控制器針對污水生物處理過程建模，通過對特定污水廠的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)或在線運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，確定該污水廠生物處理過程的一些特征參數(shù)和補(bǔ)償參數(shù)；再通過仿真，檢驗(yàn)這些特征參數(shù)的有效性。利用在線儀表或?qū)嶒?yàn)室取得的NH4-N、N03-N以及TP等信號(hào)，通過對內(nèi)回流行優(yōu)化調(diào)節(jié)，給出最優(yōu)內(nèi)回流比設(shè)定值。針對常見擾動(dòng)輸入如水量變化、水質(zhì)變化、PH值變化等，控制器通過生物處理過程模型和歷史數(shù)據(jù)綜合處理，將被處理的污水實(shí)際需要曝氣量提前進(jìn)行反操作，而不是等到DO發(fā)生變化后再進(jìn)行調(diào)節(jié)；對曝氣量調(diào)節(jié)性能和曝氣機(jī)充氧效率、轉(zhuǎn)速等的關(guān)系進(jìn)行了平衡，得到最優(yōu)轉(zhuǎn)速與臺(tái)數(shù)的組合方案，給出工藝需求最小的轉(zhuǎn)速，保證氧化溝內(nèi)水流的推動(dòng)；曝氣量控制為基本就地控制回路，可快速、準(zhǔn)確地根據(jù)實(shí)際的負(fù)荷波動(dòng)按需供氣，從而穩(wěn)定解溶氧，達(dá)到節(jié)能控制。本實(shí)用新型中，控制器還可以對采集的各種數(shù)據(jù)、控制信息、過程參數(shù)等進(jìn)行顯示、保存、統(tǒng)計(jì)、分析，通過污水處理工藝仿真模塊，尋求并驗(yàn)證更科學(xué)的控制方案，供工藝專家進(jìn)行生產(chǎn)過程調(diào)度和運(yùn)行中產(chǎn)生問題的管理和控制，提供專家診斷結(jié)果和修復(fù)指導(dǎo)建議。因此，本實(shí)用新型提供的表面曝氣節(jié)能控制裝置，能夠自動(dòng)控制污水處理工藝中曝氣機(jī)的曝氣量，為各種復(fù)雜污水處理工藝提供精確供氣方案，適用于表面曝氣的多種活性污泥處理工藝及其改良工藝，具有控制精確以及曝氣過程穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，還能夠有效的節(jié)約能源。 以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種表面曝氣節(jié)能控制裝置，其特征在于，包括控制器、變頻器、用于向被處理的污水中曝氣的曝氣機(jī)和用于采集被處理污水水質(zhì)信息的一種以上水質(zhì)在線監(jiān)測儀表；所述控制器的輸入端分別與各種所述水質(zhì)在線監(jiān)測儀表連接，所述控制器的輸出端通過所述變頻器與所述曝氣機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面曝氣節(jié)能控制裝置，其特征在于，還包括上位機(jī)；所述控制器通過通信網(wǎng)絡(luò)與所述上位機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面曝氣節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述水質(zhì)在線監(jiān)測儀表包括DO檢測儀和/或COD檢測儀和/或MLSS檢測儀和/或pH傳感器和/或水位傳感器和/或污泥界面儀和/或氨氮在線檢測儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面曝氣節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述控制器通過現(xiàn)場總線分別與各種所述水質(zhì)在線監(jiān)測儀表連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面曝氣節(jié)能控制裝置，其特征在于，還包括報(bào)警裝置；所述報(bào)警裝置與所述控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的表面曝氣節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述報(bào)警裝置為聲音報(bào)警裝置、光報(bào)警裝置和短信報(bào)警裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面曝氣節(jié)能控制裝置，其特征在于，還包括顯示裝置；所述顯示裝置與所述控制器連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種表面曝氣節(jié)能控制裝置，包括控制器、變頻器、人機(jī)交互界面、用于向被處理的污水中曝氣的曝氣機(jī)和用于采集被處理污水水質(zhì)信息的一種以上水質(zhì)在線監(jiān)測儀表；所述控制器的輸入端分別與各種所述水質(zhì)在線監(jiān)測儀表連接，所述控制器的輸出端通過所述變頻器與所述曝氣機(jī)連接，能夠自動(dòng)控制污水處理工藝中曝氣機(jī)的曝氣量，為各種復(fù)雜污水處理工藝提供精確供氣方案，適用于表面曝氣的多種活性污泥處理工藝及其改良工藝，具有控制精確以及曝氣過程穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，還能夠有效的節(jié)約能源。
文檔編號(hào)C02F3/14GK202808475SQ20122052772
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者史瑞明 申請人:威水星空(北京)環(huán)境技術(shù)有限公司